Eşler arası ağ (P2P, Peer-to-peer) nedir?

Bilgisayar biliminde P2P, dosyaları toplu olarak depolayan ve paylaşan bir grup cihazdan oluşur. Her katılımcı (düğüm) bireysel bir eş olarak hareket eder. Tipik olarak tüm düğümler eşit güce sahiptir ve aynı görevleri yerine getirir.

Finansal teknolojide P2P terimi, genellikle dağıtılmış bir ağ üzerinden kripto para birimlerinin veya dijital varlıkların değişimini ifade eder. P2P platformu, alıcıların ve satıcıların aracılara gerek kalmadan işlem yapmasına izin verir. Bazı durumlarda, web siteleri alıcıları ve satıcıları birbirine bağlayan bir P2P ortamı da sağlayabilir.

P2P mimarisi çeşitli kullanım durumları için uygun olabilir, ancak özellikle ilk dosya paylaşım programlarının oluşturulduğu 1990'larda popüler hale geldi. Bugün, P2P ağları çoğu kripto para biriminin merkezinde yer almakta ve blockchain endüstrisinin büyük bir bölümünü oluşturmaktadır. Bununla birlikte, web arama motorları, yayın platformları, çevrimiçi pazarlar ve gezegenler arası dosyalama sistemi (IPFS, InterPlanetary File System) web protokolü de dahil olmak üzere diğer dağıtılmış bilgi işlem uygulamalarında da kullanılırlar.

P2P nasıl çalışır?

En basit anlamda bir P2P sistemi, dağıtılmış kullanıcı ağı tarafından korunur. Genellikle, merkezi bir yönetici veya sunucu yoktur, çünkü her düğüm dosyaların bir kopyasını tutar - hem istemci hem de sunucu olarak diğer düğümlere etki eder. Böylece, her düğüm diğer düğümlerden dosya indirebilir veya onlara dosya yükleyebilir. P2P ağlarını, istemci cihazların merkezi bir sunucudan dosya indirdiği daha geleneksel istemci-sunucu sistemlerinden ayıran şey budur.

P2P ağlarında, bağlı cihazlar sabit disklerinde depolanan dosyaları paylaşır. Veri paylaşımına aracılık etmek için tasarlanmış yazılım uygulamalarını kullanarak, kullanıcılar dosyaları bulmak ve indirmek için ağdaki diğer cihazları sorgulayabilir. Bir kullanıcı belirli bir dosyayı indirdikten sonra, o dosyanın kaynağı olarak hareket edebilir.

Başka bir deyişle, bir düğüm istemci olarak hareket ettiğinde, diğer ağ düğümlerinden dosya indirirler. Ancak bir sunucu olarak çalıştıklarında, diğer düğümlerin dosyaları indirebileceği kaynaktırlar. Bununla birlikte pratikte, her iki işlev de aynı anda çalıştırılabilir (örneğin, a dosyasını indirmek ve b dosyasını yüklemek).

Her düğüm dosyaları depoladığından, ilettiğinden ve aldığından, P2P ağları kullanıcı tabanı büyüdükçe daha hızlı ve daha verimli olma eğilimindedir. Ayrıca, dağıtılmış mimarisi P2P sistemlerini siber saldırılara karşı çok dirençli hale getirir. Geleneksel modellerin aksine, P2P ağlarının tek bir arıza noktası yoktur.

P2P sistemleri mimarilerine göre kategorize edebiliriz. Üç ana tip olarak adlandırılır, yapılandırılmamış, yapılandırılmış ve hibrit P2P ağları.

Yapılandırılmamış P2P ağları

Yapılandırılmamış P2P ağları, düğümlerin belirli bir organizasyonunu sunmaz. Katılımcılar birbirleriyle rastgele iletişim kurarlar. Bu sistemler, kesintilere karşı sağlam olarak kabul edilir (yani, ağa sık sık katılan ve çıkan birkaç düğüm).

Oluşturulması daha kolay olsa da yapılandırılmamış P2P ağları daha yüksek CPU ve bellek kullanımı gerektirebilir, çünkü arama sorguları mümkün olan en fazla sayıda eşe gönderilir. Bu, özellikle az sayıda düğüm istenen içeriği sunuyorsa, ağı sorgularla doldurma eğilimindedir.

Yapılandırılmış P2P ağları

Yapılandırılmış P2P ağları, içerik yaygın olarak mevcut olmasa bile, düğümlerin dosyaları verimli bir şekilde aramasına izin veren organize bir mimari sunar. Çoğu durumda veri tabanı aramalarını kolaylaştıran hash işlevlerin kullanılmasıyla elde edilir.

Yapılandırılmış ağlar daha verimli olsa da daha yüksek merkezileşme seviyeleri sunma eğilimindedirler ve genellikle daha yüksek kurulum ve bakım maliyetleri gerektirirler. Bunun dışında, yapılandırılmış ağlar kesinti durumlarına karşı daha zayıftır.

Hibrit P2P ağları

Hibrit P2P ağları, geleneksel istemci-sunucu modelini eşler arası mimarinin bazı yönleriyle birleştirir. Örneğin, eşler arasındaki bağlantıyı kolaylaştıran merkezi bir sunucu tasarlayabilir.

Diğer iki tiple karşılaştırıldığında, hibrit modeller genel performansta iyileşme eğilimindedir. Genellikle, her yaklaşımın bazı temel avantajlarını bir araya getirerek, aynı anda önemli derecede verimlilik ve merkeziyetsizlik elde ederler.

Dağıtılmış ve merkezsiz

P2P mimarisi doğal olarak dağıtılmış olsa da farklı derecelerde merkezsiz olduğuna dikkat etmek önemlidir.

Aslında birçok sistem, ağ etkinliğini yönlendirmek için merkezi bir otoriteye güvenerek onları biraz merkezileştirir. Örneğin bazı P2P dosya paylaşım sistemleri, kullanıcıların diğer kullanıcılardan dosya aramasına ve indirmesine izin verir, ancak arama sorgularını yönetmek gibi diğer işlemlere katılamazlar.

Ek olarak, paylaşılan hedeflere sahip sınırlı bir kullanıcı tabanı tarafından kontrol edilen küçük ağların, merkezi bir ağ altyapısının olmamasına rağmen, daha yüksek bir merkezileşme derecesine sahip olduğu söylenebilir.

P2P'nin Blockchain'deki rolü

Bitcoin'in ilk aşamalarında Satoshi Nakamoto bunu “eşler arası elektronik nakit sistemi” olarak tanımladı. Bitcoin dijital bir para biçimi olarak yaratıldı. Blockchain adı verilen dağıtılmış bir defteri yöneten bir P2P ağı aracılığıyla bir kullanıcıdan diğerine aktarılabilir.

Bu bağlamda, blockchain teknolojisine özgü P2P mimarisi, aracılara veya herhangi bir merkezi sunucuya ihtiyaç duymadan bitcoin ve diğer kripto para birimlerinin dünya çapında aktarılmasına izin veren şeydir. Ayrıca, blokları doğrulama ve doğrulama sürecine katılmak isterlerse herkes bir Bitcoin düğümü kurabilir.

Bu nedenle, Bitcoin ağında işlem yapan veya kaydeden hiçbir banka yoktur. Bunun yerine, blockchain tüm etkinlikleri herkese açık olarak kaydeden bir dijital defter görevi görür. Temel olarak, her düğüm blok zincirinin bir kopyasını tutar ve verilerin doğru olduğundan emin olmak için diğer düğümlerle karşılaştırır. Ağ, herhangi bir kötü amaçlı etkinliği veya yanlışlığı hızlı bir şekilde reddeder.

Avantajlar

Blockchain’lerin P2P mimarisi birçok avantaj sağlar. En önemlilerinden biri, P2P ağlarının geleneksel istemci-sunucu düzenlemelerinden daha fazla güvenlik sunmasıdır. Blockchain’lerin çok sayıda düğüm üzerinde dağılımı, onları çok sayıda sistemi rahatsız eden hizmet reddi (DoS) saldırılarına karşı neredeyse bağışıklık kazandırır.

Benzer şekilde, düğümlerin çoğunluğu bir blok zincirine veri eklenmeden önce fikir birliği oluşturması gerektiğinden, bir saldırganın verileri değiştirmesi neredeyse imkansızdır. Bu özellikle Bitcoin gibi büyük ağlar için geçerlidir. Daha küçük blok zincirler saldırılara karşı daha hassastır, çünkü bir kişi veya grup sonunda düğümlerin çoğunluğu üzerinde kontrol sağlayabilir.

Sonuç olarak, çoğunluk konsensüs gereksinimi ile eşleştirilmiş dağıtılmış eşler arası ağ, blok zincirlere kötü amaçlı faaliyetlere karşı nispeten yüksek bir direnç derecesi verir. P2P modeli, Bitcoin'in (ve diğer blok zincirlerin) Bizans hata toleransı "Byzantine Fault Tolerance (Bft)" olarak adlandırılmasının nedenlerinden biridir.

Güvenliğin ötesinde, P2P mimarisinin kripto para birimi blok zincirlerinde kullanılması, onları merkezi otoritelerin uygulayabileceği sansüre karşı da dirençli kılmaktadır. Standart banka hesaplarından farklı olarak, kripto para birimi cüzdanları hükümetler tarafından dondurulamaz veya boşaltılamaz. Bazı içerik oluşturucular ve çevrimiçi satıcılar, ödemelerinin üçüncü taraflarca engellenmesini önlemenin bir yolu olarak kripto para birimi ödemelerini benimsemiştir.